CZ298993B6 - Zarízení pro vertikální provzdušnování a/nebo míchání kapalin - Google Patents
Zarízení pro vertikální provzdušnování a/nebo míchání kapalin Download PDFInfo
- Publication number
- CZ298993B6 CZ298993B6 CZ20031944A CZ20031944A CZ298993B6 CZ 298993 B6 CZ298993 B6 CZ 298993B6 CZ 20031944 A CZ20031944 A CZ 20031944A CZ 20031944 A CZ20031944 A CZ 20031944A CZ 298993 B6 CZ298993 B6 CZ 298993B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- liquid
- air
- mixing
- impeller
- outer casing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/14—Activated sludge processes using surface aeration
- C02F3/145—Protection against aerosols
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2334—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer
- B01F23/23341—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer with tubes surrounding the stirrer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2336—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer
- B01F23/23362—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer the gas being introduced under the stirrer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/25—Mixers with both stirrer and drive unit submerged in the material being mixed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/50—Movable or transportable mixing devices or plants
- B01F33/503—Floating mixing devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/30—Driving arrangements; Transmissions; Couplings; Brakes
- B01F35/32—Driving arrangements
- B01F35/321—Disposition of the drive
- B01F35/3213—Disposition of the drive at the lower side of the axis, e.g. driving the stirrer from the bottom of a receptacle
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/14—Activated sludge processes using surface aeration
- C02F3/16—Activated sludge processes using surface aeration the aerator having a vertical axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
- B01F2101/305—Treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
Zarízení je urceno pro vertikální provzdušnování a/nebo míchání kapalin v jejich úpravnách, zejménav cistírnách odpadních vod. Zarízení má na hladine provzdušnované nebo míchané kapaliny umístený nosný plovák (8), spojený se zdola otevreným zvonovitým telesem (7), ve kterém je pod hladinou kapaliny osazeno nosné teleso (9) a ponorný elektromotor (1) spojený s hrídelem, na kterém je umísteno obežné kolo (2) s axiálními lopatkami, pricemž v nosném telese (9) je dále umístený vertikálne protékanývnejší plášt (3) s rozvádecími lopatkami a alespon jedno nasávací potrubí (6) vzduchu s alespon jednou smešovací komorou (5) kapaliny a vzduchu tak, že nosné teleso (9) zarízení propojuje prostor za rozvádecími lopatkami vnejšího plášte (3) pres dýzu s otvorem nasávacího potrubí (6) vzduchu a otvorem smešovací komory (5) kapaliny a vzduchu.
Description
Vynález se týká zařízení pro vertikální provzdušňování a/nebo míchání kapalin, tj. zařízení pro čištění a úpravu vod v oblasti ochrany životního prostředí, okysličování stojatých vod v nádržích, rybnících a přehradách, a rovněž rozpouštění plynů v kapalinách.
Dosavadní stav techniky
Současná zařízení používají na provzdušňování kapalin způsob vyplývající z jejich mechanického nebo pneumatického principu.
Mechanická zařízení zabezpečují provzdušňování kapalin pomocí proudění kapaliny diagonálním nebo radiálním kolem. Známa jsou zařízení zabezpečující provzdušňování kapalin diagonálním kolem, které je částečně ponořené do kapaliny a které při rotaci dopravuje kapalinu uzavřeným diagonálním kanálem nad hladinu kapaliny, kde ji rozstřikuje a tím promíchává se vzdu20 chem.
Nevýhodou způsobu činnosti takových zařízení je přítomnost mlhoviny a aerosolů, které vznikají při rozstřiku kapaliny ve vzduchu, což u chemických látek anebo u znečištěné kapaliny způsobuje hygienickou závadnost v jejich okolí. Taktéž se takováto zařízení vyznačují častou poru25 chovostí a nízkou vytěžitelností kyslíku ze vzduchu.
Další mechanická zařízení zabezpečují provzdušňování kapalin radiálním kolem, které je ponořené na dně nádrže v kapalině a které při rotaci dopravuje kapalinu v radiálním směru. Dopravovaná kapalina přitom vytváří ve statoru zařízení, nasávací účinek, kterým se přivádí vzduch přes vzduchová potrubí vyústěná nad hladinou kapaliny, následně se vzduch smíchává s kapalinou a potom vytlačuje kanály nainstalovanými na tělese statoru zařízení do kapaliny.
Nevýhodou těchto zařízení je nutnost jejich instalace na dně nádrže s kapalinou z důvodu zabezpečení účinného míchání kapaliny. Toto má za následek velké energetické nároky na zajištění nasávání vzduchu a vznik tzv. proudových komínů vytvořených vytékáním směsi kapaliny a vzduchu radiálními kanály pevně uchycenými na jejich statoru.
Jiná mechanická zařízení zajišťují provzdušňování kapalin prostřednictvím ejektoru, do něhož je radiálním čerpadlem dopravována kapalina vytvářející svým prouděním v ejektoru podtlak, který zajišťuje nasávání vzduchu vzduchovým potrubím vyvedeným nad hladinu kapaliny.
Nevýhodou způsobu činnosti těchto zařízení je požadovaná vyšší rychlost proudění kapaliny v ejektoru zajišťující nasávání vzduchu a jejich malá účinnost v důsledku vzniku ztrát u proudící kapaliny v ejektoru a z důvodu vytvoření tzv. proudových komínů vytvořených vytékáním směsi kapaliny a vzduchu z ejektoru.
Známé je mechanické zařízení podle užitného vzoru CZ 10103 a CZ PV 1988 2787, kde se provzdušňování provádí vrtulovým čerpadlem, jehož oběžné kolo je upevněné k dolní části svislého dutého hřídele. V dutém hřídeli jsou přitom vytvořeny v horní části otvory s mřížkou pro nucený přívod vzduchu nebo plynu a v dolní části u lopatek oběžného kola spirálového tvaru tloušťka zvětšující se tangenciálně směrem k výtokové hraně, kde se rotací lopatek opatřených další mřížkou rozptyluje ve formě bublin do kapaliny, které pak unikají k její hladině. Oběžné kolo je přitom osazeno v souose osazeném svislém oboustranně průběžném trubkovém difuzoru, přičemž podle směru rotace je umožněno měnit směr průtoku kapaliny v trubkovém difuzoru. Při vypnu- 1 CZ 298993 B6 tém přívodu vzduchu nebo plynu přitom zařízení pracuje v trubkovém difuzoru jako běžný průtokový směšovač kapaliny a při zapnuti tlakového vzduchu nebo plynu jako její provzdušňovač.
Nevýhodou tohoto řešení je jak vysoká cena tlakového vzduchu tak rozvodu stlačeného vzduchu, nutnost použití výkonného motoru, zajišťujícího přečerpávání velkého objemu kapaliny v úzkém trubkovém otvoru difuzoru jak pří míchání tak i při provzdušňování kapaliny, a překonání odporů brodění ponořené části zařízení.
Také je známé řešení podle patentu US 5 980 100 a WO 97/11772, kde je motor namontovaný ve ío vodotěsné komoře, která plní funkci plováku a zároveň usměrňovače proudění kapaliny, přičemž motor pohání oběžné kolo ponořené kolmo nebo šikmo do kapaliny. Zařízení přitom může být vybavené přívodem stlačeného vzduchu vyústěného k oběžnému kolu a současně může být oběžné kolo umístěné mezi šikmo se rozšiřujícími deskami, upevněnými na vodotěsné komoře, případně i ve vodicích deskách vyústěných nad hladinou. Vodotěsná komora může být vybavena lopatkami a plnit funkci velkého oběžného kola. Při vypnutém přívodu stlačeného plynu plní zařízení funkci běžného míchadla kapaliny proudící směrem k jejímu dnu a při zapnutém přívodu stlačeného vzduchu funkci provzdušňování kapaliny proudící stejným směrem.
Nevýhodou tohoto řešení je vysoká cena rozvodu stlačeného vzduchu, překonávání velkého odporu kapaliny vznikajícího během rotace lopatek oběžného kola v kapalině mezi rozšiřujícími se deskami vodotěsné komory, neumožnění jemného rozptylu vzduchu při provzdušňování kapaliny, konstrukční složitost, nákladnost a vysoká energetická náročnost během provozu. Jiná varianta tohoto řešení rozstřikuje míchanou nebo provzdušňovanou kapalinu rozstřikem nad její hladinu, čímž vzniká mlhovina a aerosoly, což u chemických látek anebo u znečištěné kapaliny způsobuj e hygienickou závadnost v j ej ich okolí.
Známé je také zařízení podle patentu US 5 085 809, sestávající z ponorného elektromotoru umístěného na dně nádrže a z vysokootáčkového čerpadla s nasáváním kapaliny z úzkého vertikálního trubkovitého tělesa od hladiny šikmo k jejímu dnu, přičemž před oběžným kolem čerpadla je samovolně vířivými proudy kapaliny anebo tlakem vzduchu přiváděn přívodem vzduch.
Upevnění zařízení na dně nádrže a použití úzkého trubkovitého tělesa čerpadla v tomto řešení umožňuje jen intenzivní provzdušňování kapaliny s malou výškou kolísání hladiny při vysokorychlostním přečerpávání kapaliny malého průtokového objemu kapaliny a vysoké energetické náročnosti, neboť přečerpávaná kapalina smíchaná se vzduchem má zbytečně zvětšený objem při zmenšené účinnosti čerpání čerpadlem. Toto řešení je navíc svým technickým provedením konstrukčně složité a má nepřenosný charakter s malou univerzálností využití.
Známé je rovněž zařízení pro směšování plynu s kapalinou podle patentu US 5 925 290, kde v uzavřené nádrži kapaliny je na otočném hřídeli vnějšího elektromotoru ve vertikální trubce upevněno oběžné kolo čerpadla, přičemž před anebo za oběžným kolem čerpadla je samovolně vířivými proudy kapaliny anebo tlakem plynu přiváděn přívodem plyn, který se ve štěrbinové lamelové konstrukci zařízení smíchává s kapalinou. Zařízení při směšování kapaliny s plynem nasává vertikálně v úzkém trubkovitém tělese od hladiny ke dnu nádrže kapalinu už smíchanou s ply45 nem, která zespodu trubkovitého tělesa volně uniká a rozptyluje se směrem k hladině.
Takovéto řešení je svým technickým provedením určeno jen pro uzavřené nádrže s intenzivním provzdušňováním kapaliny při stabilně určené výšce hladiny a malém objemu kapaliny. Velkou konstrukční nevýhodou zařízení je jeho konstrukční složitost, nepřenosné provedení s malou univerzálností využití a nevhodnost jeho používání v případech většího kolísání výšky hladiny kapaliny ode dna nádrže. Navíc v případě směšování plynu s kapalinou před oběžným kolem čerpadla v úzkém trubkovitém tělese zařízení vyžaduje vysokou energetickou náročnost na vysokorychlostní čerpání kapaliny už smíchané se vzduchem, tj. o zbytečně zvětšeném objemu kapaliny při malé účinnosti čerpání čerpadla. V alternativním případě smíchávání plynu s kapalinou
-2CZ 298993 B6 v trubkovitém tělese až za oběžným kolem čerpadla neřeší zařízení po technické stránce rovnoměrně jemné rozptylování plynu v celém objemu přečerpávané kapaliny a takto nedokonale rozptýlený plyn z přečerpávané kapaliny ve velkých bublinách rychle neefektivně uniká k hladině kapaliny. Z tohoto důvodu je pro zajištění potřebného stupně rozptýlení plynu v kapalině nutné i v tomto případě podstatně zvýšit rychlost čerpání kapaliny při vysoké energetické náročnosti zařízení.
Rovněž je známo řešení dle patentu US 5 454 986, které sestává z promíchávací nádrže s poloprstencovitým dnem, umístěným hlouběji než dno středu této nádrže. Nad vyvýšeným středem ío dna nádrže je umístěno oběžné kolo, které je spojené s hřídelí a motorem. Motor je umístěný nad hladinou. K oběžnému kolu je přiveden tlakový vzduch, který je unášen proudem kapaliny směrem k poloprstencovitému dnu. Proud kapaliny vytváří oběžné kolo provzdušňované kapaliny.
Nevýhodou řešení je, že vyžaduje nádrž s náročnou a nákladnou konstrukcí a skutečnost, že toto řešení je určeno pro malé objemy nádrží.
Pneumatická zařízení, zajišťující provzdušňování kapalin, převážně sestávají ze zdroje tlakového vzduchu, nejčastěji dmychadla, provzdušňovacích membrán, zajišťujících rozdělení tlakového vzduchu na malé bublinky, a dopravních rozvodů tlakového vzduchu od zdroje tlakového vzdu20 chu k provzdušňovacím membránám.
Nevýhodou způsobu činnosti pneumatických zařízení pro provzdušňování kapalin je, že vyžadují použití hlučných zdrojů tlakového vzduchu s drahým stavebním objektem, vybudování složitých dopravních potrubních rozvodů tlakového vzduchu a vyprázdnění nádrže při instalaci provzduš25 ňovacích membrán. Technická složitost těchto zařízení způsobuje častou poruchovost provzdušňovacích membrán z důvodů ucpávání malých otvorů rozděluj ících dopravovaný vzduch na malé bubliny, respektive zajišťujících neustálé přerušování proudu vzduchu během jejich provozu. Z těchto důvodů uvedená zařízení vyžadují vysoké investiční náklady.
Společnou nevýhodou výše uvedených zařízení pracujících na tomto principu je, že nejsou použitelné na míchání kapaliny bez směšování se vzduchem a proto při potřebě střídání míchání kapaliny bez vzduchu a se vzduchem je nutné použít dvě jednoúčelová zařízení se samostatnými komorami pro kapalinu, které jsou vzájemně propojené potrubím s vhodnými armaturami, čímž jsou technicky složité a ekonomicky nákladné.
Známé je rovněž zařízení na provzdušňování a/nebo míchání kapalin podle užitného vzoru SK 2841 (PUV 0143-2000), kde způsob provzdušňování a/nebo míchání kapalin přímo vyplývá z jeho činnosti. Zařízení má elektromotor instalovaný nad hladinou kapaliny, který otáčí oběžným kolem s axiálními lopatkami dopravujícím kapalinu vertikálním směrem ode dna nádrže přes nasávací hrdlo, rozváděči lopatky a dopravní kanál do směšovacího kola, ve kterém kapalina svým dynamickým účinkem vytváří podtlak v nasávací štěrbině, čímž je vzduch nasáván sacím potrubím a smícháván s kapalinou. Vzniklá směs kapaliny a bublinek vzduchu je přitom dopravována přes usměrňovači lopatky horizontálním směrem do nádrže, přičemž zakřivení usměrňujících lopatek udává směšovacímu kolu rotaci. Zařízení je nainstalováno na nosném plováku, který plave na hladině kapaliny a udržuje zařízení v konstantní hloubce pod hladinou kapaliny v rozsahu od 0,1 metru do 5,0 metrů.
Nevýhodou způsobu činnosti tohoto zařízení je, že elektromotor je umístěný nad hladinou, což zvětšuje konstrukční rozměry celého zařízení, jeho váhu a požadavky na osazení jeho otočných částí. Další podstatnou nevýhodou je použití kombinace vertikálního proudění kapaliny a její přesměrování do horizontálního směru, což zvětšuje hydraulické ztráty při tomto způsobu provzdušňování a/nebo míchání kapalin, neboť horizontální směr výtoku směsi kapaliny a bublinek vzduchu výrazně snižuje využití dynamické energie směsi kapaliny a bublinek vzduchu.
-3 CZ 298993 B6
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje zařízení pro vertikální provzdušňování a/nebo míchání kapalin podle vynálezu sestávající z ponorného elektromotoru a plováku spojeného v kapalině přes nosné těleso s hřídelem, na kterém je umístěné oběžné kolo s lopatkami, přičemž v nosném tělese zařízení je umístěný i vertikálně protékaný vnější plášť s rozváděcími lopatkami a alespoň jedno nasávací potrubí vzduchu s alespoň jednou směšovací komorou kapaliny a vzduchu. Podstatou zařízení je, že na hladině provzdušňované nebo míchané kapaliny je nosný plovák spojený se zdola otevřeným zvonovitým tělesem, ve kterém je pod hladinou kapaliny osazeno nosné těleso zařízení a ponorný elektromotor spojený s hřídelem oběžného kola s axiálními lopatkami. Nosné těleso zařízení přitom propojuje prostor za rozváděcími lopatkami vnějšího pláště, a to přes dýzu, s otvorem nasávacího potrubí vzduchu a otvorem směšovací komory kapaliny a vzduchu.
Je přitom výhodné, když osa směšovací komory kapaliny a vzduchu svírá od vertikální osy ponorného elektromotoru 0 až 60 úhlových stupňů a/nebo, když je dýza zařízení umístěná pod hladinou provzdušňované a/nebo míchané kapaliny v hloubce 0,1 až 5 metrů.
Taktéž je výhodné, když plocha průřezu mezi kolem s axiálními lopatkami a rozváděcími lopat20 kami vnějšího pláště tvoří 0,5 až 1,5 násobek plochy průřezu směšovacích komor kapaliny a vzduchu.
Největší výhodou zařízení pro vertikální provzdušňování a/nebo míchání kapalin podle vynálezu je, že malou rychlostí a velkým průtokovým množstvím kapaliny je zajištěno lepší využití ener25 gie elektromotoru, která je kapalině odevzdána oběžným kolem s axiálními lopatkami, čímž je zajištěno nasávání požadovaného množství vzduchu.
Další výhodou tohoto vynálezu je, že zvyšování výkonu těchto zařízení je přímo závislé zejména na hmotnostním průtoku kapaliny, k čemuž potřebuje oběžné kolo s axiálními lopatkami mini30 mální energii. Taktéž je výhodou vertikálního provzdušňování a/nebo míchání kapalin podle tohoto vynálezu, že proud směsi vzduchu a kapaliny, vytékající z jeho směšovacích komor, je v kapaině usměrněný v rozsahu 0 až 60 úhlových stupňů od vertikálního proudění kapaliny v nádrži s kapalinou, což umožňuje větší využití dynamické energie směsi kapaliny a vzduchu i postupné rozrušování směsi kapaliny a vzduchu při minimalizaci tvorby tzv. proudových komínů.
Tím se dosahuje až trojnásobný přestup do provzdušňované kapaliny vzhledem k současnému stavu techniky. Velkou konstrukční výhodou zařízení je i jeho konstrukční jednoduchost, přenosné uspořádání s velkou univerzálností využití a vhodností jeho používání i mimo nádrže, a to nezávisle na výšce hladiny kapaliny.
Přehled obrázku na výkrese
Na připojeném obrázku je schematicky znázorněný vertikální řez příkladným provedením zařízení pro vertikální provzdušňování a/nebo míchání kapalin podle vynálezu, umístěným v nádrži s kapalinou.
Příklady provedení vynálezu
Zařízení pro vertikální provzdušňování a/nebo míchání kapalin podle vynálezu, zobrazené na obr. 1, sestává z plováku 8, ponorného elektromotoru 1, oběžného kola 2 s axiálními lopatkami, vnějšího pláště 3 s rozváděcími lopatkami, dvojice nasávacích potrubí 6 vzduchu, dvojice smě-4 CZ 298993 B6 šovacích komor 5 vzduchu s kapalinou, zvonovitého tělesa 7 a nosného tělesa 9, přičemž zobrazené zařízení je umístěno v nádrži JO.
Na hladině provzdušňované a/nebo míchané kapaliny je v nádrži 10 umístěný nosný plovák 8 spojený zezdola otevřeným zvonovitým tělesem 7, ve kterém je osazené nosné těleso 9 zařízení. V nosném tělese 9 zařízení je přitom osazený ponorný elektromotor 1, na jehož otočném hřídeli je umístěno oběžné kolo 2 s axiálními lopatkami. Současně je v nosném tělese 9 zařízení umístěný i vertikálně průtočný vnější plášť 3 s rozváděcími lopatkami, dvojice nasávacích potrubí 6 vzduchu a dvojice směšovacích komor 5 kapaliny a vzduchu tak, že nosné těleso 9 zařízení proio pojuje prostor za rozváděcími lopatkami 3, a to přes dýzu 4, s otvorem nasávacího potrubí 6 vzduchu a s otvorem směšovací komory 5 kapaliny a vzduchu. Osa směšovací komory 5 kapaliny a vzduchu svírá přitom s vertikální osou ponorného elektromotoru I úhel 0 až 60 stupňů.
Zařízení pro provzdušňování a/nebo míchání kapalin podle vynálezu, znázorněné na obr. 1, je umístěno na hladině kapaliny v nádrži 10 na nosném plováku 8 tak, aby mělo dýzu 4, umístěnou v nosném tělese 9 zařízení, pod hladinou provzdušňované a/nebo míchané kapaliny v hloubce 0,1 až 5 metrů. Po uvedení ponorného elektromotoru 1 do činnosti se hnacím hřídelem roztočí oběžné kolo 2 s axiálními lopatkami, které okamžitě dopravuje uvnitř zdola otevřeného zvonovitého tělesa 7 kapalinu vertikálním směrem vzhledem k ose ponorného elektromotoru i přes vertikálně protékaný vnější plášť 3 s rozváděcími lopatkami do nosného tělesa 9 zařízení k dýze 4. Za dýzou 4 se dynamickým účinkem proudu kapaliny vytváří podtlak, který od určitých běžně známých hydraulických podmínek samovolně nasává vzduch nasávacím potrubím 6 z ovzduší, který je následně smíchávaný s kapalinou ve směšovacích komorách 5 kapaliny a vzduchu. Dále tato směs vzduchu a kapaliny proudí pod 0 až 60 úhlovými stupni otvorem ve směšovacích komorách 5 do kapaliny v nádrži JO, kde se postupně v kapalině rozptyluje a vzduch z ní průběžně uniká do ovzduší. Po poklesu otáček ponorného elektromotoru 1 tak, aby podtlak za dýzou 4, vytvořený dynamickým účinkem kapaliny, nevytvářel dostatečné podmínky pro samovolné nasávání vzduchu nasávacím potrubím 6 vzduchu z ovzduší, tj. při snížení otáček od 99 do 15 % pracovního režimu při provzdušňování kapalin anebo při opačných otáčkách ponorného elektro30 motoru 1, které jsou vhodné pro provzdušňování kapalin, plní vertikální zařízení podle vynálezu pouze funkci míchání kapaliny bez přítomnosti vzduchu. Takovým ovládáním otáček ponorného elektromotoru I plní vertikální zařízení podle vynálezu funkci provzdušňování a/nebo v případě potřeby míchání kapaliny bez přístupu vzduchu v jedné nádrži.
Popsané a zobrazené zařízení není přitom jediným možným uskutečněním způsobu pro vertikální provzdušňování a/nebo míchání kapalin podle vynálezu, protože jiné provedení zařízení může mít jedno anebo více jak dvě nasávací potrubí vzduchu, případně jednu anebo více jak dvě směšovací komory vzduchu s kapalinou, jejichž osa může svírat s vertikální osou ponorného elektromotoru libovolný úhel v rozsahu 0 až 60 úhlových stupňů, přičemž počet nasávacích potrubí vzduchu může být rozdílný od počtu směšovacích komor a jednotlivé směšovací komory mohou mít od vertikální osy ponorného elektromotoru odlišné úhly. Dále mohou směšovací komory během provozu zařízení rotovat okolo osy ponorného elektromotoru. Taktéž směšování vzduchu s kapalinou může být nucené přes neznázoměné ovládací armatury. Nosný plovák může být spojený se zdola otevřeným zvonovitým tělesem přes nasávací potrubí vzduchu a osazení nosné45 ho tělesa ve zvonovitém nosném tělese zařízení může být uskutečněné i jiným alternativně známým způsobem. Výhodně přitom může být plocha průřezu mezi oběžným kolem s axiálními lopatkami a rozváděcími lopatkami shodná s plochou průřezu směšovacích komor kapaliny a vzduchu anebo v libovolném rozsahu 0,5 až 1,5 násobku plochy průřezu směšovacích komor kapaliny a vzduchu. Taktéž zařízení podle vynálezu mohou pracovat jako stabilní nebo přenosná i ve velkých nádržích jako např. v rybnících, přehradách apod., případně na říčních tocích.
- 5 CZ 298993 B6
Průmyslová využitelnosti
Zařízení pro vertikální provzdušňování a/nebo míchání kapalin je možno využívat tam, kde je 5 potřeba kapalinu provzdušňovat, a tím obohacovat kyslíkem, a/nebo promíchávat, například při čištění povrchových, podzemních a odpadních vod, při úpravě vod apod., zejména v zemědělství, potravinářském, chemickém a jiném průmyslu.
Claims (4)
- PATENTOVÉ NÁROKY15 1. Zařízení pro vertikální provzdušňování a/nebo míchání kapalin sestávající z ponorného elektromotoru a plováku spojeného v kapalině přes nosné těleso s hřídelem, na kterém je umístěné oběžné kolo s lopatkami, přičemž v nosném tělese zařízení je umístěný i vertikálně protékaný vnější plášť s rozváděcími lopatkami a alespoň jedno nasávací potrubí vzduchu s alespoň jednou směšovací komorou kapaliny a vzduchu, vyznačující se tím, že na hladině provzduš20 ňované nebo míchané kapaliny je nosný plovák (8) spojený se zdola otevřeným zvonovitým tělesem (7), ve kterém je pod hladinou kapaliny osazeno nosné těleso (9) zařízení a ponorný elektromotor (1) spojený s hřídelem oběžného kola (2) s axiálními lopatkami, přičemž nosné těleso (9) zařízení propojuje prostor za rozváděcími lopatkami vnějšího pláště (3), a to přes dýzu (4), s otvorem nasávacího potrubí (6) vzduchu a otvorem směšovací komory (5) kapaliny a vzduchu.
- 2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že osa směšovací komory (5) kapaliny a vzduchu svírá s vertikální osou ponorného elektromotoru 0 až 60 úhlových stupňů.
- 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že dýza (4) zařízení je umís30 těná pod hladinou provzdušňované a/nebo míchané kapaliny v hloubce 0,1 až 5 metrů.
- 4. Zařízení podle nároku 1 nebo 2 nebo 3, vyznačující se tím, že plocha průřezu mezi oběžným kolem (2) s axiálními lopatkami a rozváděcími lopatkami vnějšího pláště (3) tvoří 0,5 až 1,5 násobek plochy průřezu směšovacích komor (5) kapaliny a vzduchu.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK546-2001A SK284673B6 (sk) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | Zariadenie na vertikálne prevzdušňovanie a/alebo miešanie kvapalín |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ20031944A3 CZ20031944A3 (cs) | 2003-12-17 |
CZ298993B6 true CZ298993B6 (cs) | 2008-03-26 |
Family
ID=20435857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20031944A CZ298993B6 (cs) | 2001-04-20 | 2002-04-09 | Zarízení pro vertikální provzdušnování a/nebo míchání kapalin |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ298993B6 (cs) |
SK (1) | SK284673B6 (cs) |
WO (1) | WO2002085503A1 (cs) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105858922B (zh) * | 2016-06-15 | 2019-03-19 | 何玮 | 一种耐久耐腐蚀曝气机 |
CN105836906B (zh) * | 2016-06-15 | 2019-03-19 | 何玮 | 一种高效离心式潜水曝气机 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5085809A (en) * | 1987-11-04 | 1992-02-04 | Barrett, Haentjens & Co. | Apparatus for gas absorption in a liquid |
US5925290A (en) * | 1997-08-08 | 1999-07-20 | Rhone-Poulenc Inc. | Gas-liquid venturi mixer |
US5980100A (en) * | 1995-09-27 | 1999-11-09 | Aquasystems International N.V. | Apparatus for treating liquids |
-
2001
- 2001-04-20 SK SK546-2001A patent/SK284673B6/sk not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-04-09 CZ CZ20031944A patent/CZ298993B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2002-04-09 WO PCT/SK2002/000004 patent/WO2002085503A1/de not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5085809A (en) * | 1987-11-04 | 1992-02-04 | Barrett, Haentjens & Co. | Apparatus for gas absorption in a liquid |
US5980100A (en) * | 1995-09-27 | 1999-11-09 | Aquasystems International N.V. | Apparatus for treating liquids |
US5925290A (en) * | 1997-08-08 | 1999-07-20 | Rhone-Poulenc Inc. | Gas-liquid venturi mixer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2002085503A1 (de) | 2002-10-31 |
SK284673B6 (sk) | 2005-08-04 |
SK5462001A3 (en) | 2002-11-06 |
CZ20031944A3 (cs) | 2003-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3512762A (en) | Apparatus for liquid aeration | |
EP0907404B1 (en) | Air assist aerator/mixer | |
EP1337477B1 (en) | Improved aerator and mixer | |
US4117048A (en) | Apparatus for introducing gas into a liquid | |
AU2002224231A1 (en) | Improved aerator and mixer | |
US7661660B2 (en) | Method and apparatus for aeration of a fluid | |
KR20090117680A (ko) | 포기 및 교반장치 | |
JP2000317488A (ja) | 水中曝気撹拌装置 | |
US4710325A (en) | Aspirating aeration and liquid mixing apparatus | |
KR100583052B1 (ko) | 포기용량과 산기기능이 개선된 수중포기기 | |
KR101254873B1 (ko) | 폭기장치 | |
CA2539839C (en) | Improved aerator and mixer | |
WO2006053408A1 (en) | Device to treat liquid and foam | |
KR101802769B1 (ko) | 미세 기포 생성용 순환펌프 | |
CZ298993B6 (cs) | Zarízení pro vertikální provzdušnování a/nebo míchání kapalin | |
KR100581748B1 (ko) | 자흡기능과 교반기능이 구비된 유체공급장치와 이를이용한 포기장치 | |
KR100371530B1 (ko) | 수처리용 혼합 및 순환장치 | |
KR100461265B1 (ko) | 간헐포기와 탈취, 공기자흡 기능이 구비된 수중포기장치 | |
CN109534526B (zh) | 潜水式微纳米造流曝气系统 | |
WO2017124128A1 (en) | Jet aeration and mixing nozzle | |
US20060087047A1 (en) | Fluid mixing apparatus | |
CA2919280A1 (en) | Rotary gas bubble ejector | |
KR200203222Y1 (ko) | 수처리용 혼합 및 순환장치 | |
JPS6234436B2 (cs) | ||
CN211198744U (zh) | 小型潜水卧式曝气推流搅拌设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20020409 |